CN115367458A - 上下料转运系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了上下料转运系统，通过在置料架上堆设多个放置有若干工件的承料盘，并限位于上料架的容置空间内，便于对批量的工件持续操作，取料板在第一升降机构、平移机构的作用下，移动至通道出口以拾取承料盘，然后在第一导向滚轮、限位板的单侧限位及导向作用下，转运至机械臂的抓取工位，不会产生阻滞，实现对置料架和承料盘的定位，在抓取时配合夹持机构使用，能避免机械臂抓取工件时承料盘发生移动，以降低机械臂的操作难度，并提升转运效率。

Description

上下料转运系统

技术领域

本发明涉及转运设备技术领域，具体涉及上下料转运系统。

背景技术

在对零件进行加工及设备进行组装时，有时候需要对多个工位进行上、下料，由于生产线的自动化程度不高，上料需要采用人工进行操作，导致生产效率低下。因此出现了采用AGV小车将装载有多个工件的托盘传输至上料架上，上料架上堆设多个托盘，采用机械臂对不同位置的托盘上的工件进行抓取，以提高上料效率，但是机械臂在进行抓取的过程中，需要对不同位置的托盘进行抓取操作，并且在抓取时不能确保托盘不会在上料架上发生移位，会进一步增加机械臂抓取的难度，本申请旨在解决以上问题中的至少一种。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明提出的上下料转运系统以解决现有技术的不足。

本发明主要通过以下技术方案来实现：

本发明提供的上下料转运系统，包括上料架、取料转运装置、用于抓取工件的机械臂、控制器及置料架；

所述上料架上设有容置空间，所述容置空间具有通道入口和通道出口，所述置料架配合放置于容置空间内，所述置料架上设有堆料区，所述堆料区内沿竖向间隔堆设有多个放置有若干工件的承料盘，所述取料转运装置位于机械臂与通道出口之间，所述取料转运装置从通道出口拾取承料盘并转运至机械臂的抓取工位；

所述取料转运装置包括第一固定座、第一升降机构、平移机构、用于配合拾取承料盘的取料板，及位于平移机构外侧的第二导向机构，所述第一升降机构安装于通道出口上，所述第一固定座安装于第一升降机构上，所述平移机构安装于第一固定座上，所述取料板安装于平移机构的输出端上用于拾取承料盘，所述第二导向机构包括支撑座，所述支撑座上转动安装有若干第一导向滚轮；

所述第二导向机构相对设有两组，其中一组所述第二导向机构的支撑座上设有位于第一导向滚轮外侧的限位板，所述限位板与承料盘的一侧配合，另一组所述第二导向机构的支撑座上设有用于夹紧承料盘另一侧的夹紧机构，所述第一升降机构、平移机构、机械臂及夹紧机构分别与控制器电连接。

通过在置料架上堆设多个放置有若干工件的承料盘，并限位于上料架的容置空间内，便于对批量的工件持续操作，取料板在第一升降机构、平移机构的作用下，移动至通道出口以拾取承料盘，然后在第一导向滚轮、限位板的单侧限位及导向作用下，对承料盘底部两侧进行支撑，以减轻取料板的负荷，提高其使用寿命及拾取精度，并对承料盘进行导向、传送，转运至机械臂的抓取工位，不会产生阻滞和位移，实现对置料架和承料盘的定位，确保承料盘的定位准确性，在抓取时配合夹持机构使用，能避免机械臂抓取工件时承料盘发生移动，以降低机械臂的操作难度，保证抓取精度，并提升转运效率。

进一步地，还包括AGV小车，所述AGV小车上设有顶升机构，所述顶升机构的输出轴上安装有顶升板，所述顶升板上设有插销，所述置料架的底部设有位于堆料区下方的插孔，所述插销与插孔配合，所述承料盘的第一端对应通道入口，所述承料盘的第二端对应通道出口，所述AGV小车、顶升机构分别与控制器电连接，受其控制以进行动作。

AGV小车配合运动至置料架的底部，通过AGV小车上顶升机构的作用，使得插销与插孔配合卡住，实现对置料架进行装载并平稳放置于上料架内。

进一步地，所述取料转运装置还包括第二升降机构，所述平移机构的输出端上安装有滑板，所述滑板上安装有第二升降机构，所述取料板安装于第二升降机构的输出端上，所述第二升降机构与控制器电连接。

通过第一升降机构对第一固定座的高度进行调节，使其停留在通道出口上的对应位置，实现取料板高度的粗调节，快速进行提升，通过第二升降机构对取料板的高度进行细调节，以提高调节精度，保证取料板快速且准确的拾取承料盘。

优选地，所述承料盘上对应设有若干第一定位孔，所述取料板上设有若干与第一定位孔配合的定位块。通过定位块卡住承料盘进行定位，方便进行转运，也可通过夹持的方式对承料盘的端部进行定位。

进一步地，所述第一升降机构包括驱动电机、主动齿轮、齿条及两相对的第一滑轨，所述第一滑轨、齿条分别沿竖向安装于通道出口上，所述第一固定座滑动安装于第一滑轨上，所述驱动电机安装于第一固定座上，所述驱动电机的输出轴上安装主动齿轮，所述主动齿轮与齿条相啮合，所述驱动电机与控制器电连接。通过驱动电机的输出轴带动主动齿轮转动，以在第一滑轨的作用下于齿条上平稳的上下移动。

优选地，所述第一升降机构还包括导向齿轮，所述导向齿轮转动安装于第一固定座上，且其转轴与主动齿轮的转轴平行设置，所述导向齿轮与齿条相啮合。

通过导向齿轮配合主动齿轮沿齿条上下移动，提高第一固定座的负载能力，并保证第一固定座上下移动的速度。

进一步地，所述置料架包括第一框架，所述堆料区设置在第一框架上，所述堆料区上沿竖向间隔设有多个置物座，所述承料盘置于置物座上且两侧与置物座或第一框架配合限位，所述第一框架上安装有至少与承料盘的其中一个外端配合活动锁止的锁定结构。

进一步地，所述锁定结构包括固定块、活动块，所述固定块安装于第一框架上，所述活动块滑动安装于第一框架上，并与固定块之间通过弹性件连接，所述活动块的自由端上设有驱动部，所述活动块包括垂直连接的第一板面和第二板面，所述第一板面上设有斜孔，所述第二板面上设有位于承料盘端面外侧的滑孔，所述斜孔上滑动安装有穿设于滑孔上的锁定销；所述锁定销、斜孔及滑孔对应设有多组，多个所述锁定销之间通过导杆进行连接。

通过作用于驱动部，使得活动块的上下移动转化为锁定销的水平移动，以实现对承料盘外端的锁定或解锁，避免置料架移动至上料架上时，承料盘发生移动，在取料板拾取承料盘时进行解锁，操作更加便捷。

进一步地，还包括第一驱动件；所述第一驱动件包括第二固定座、手柄、连杆及拉杆，所述第二固定座安装于上，所述第二固定座与手柄的连接端侧面进行铰接，所述连杆的一端与手柄的连接端底部进行铰接，所述连杆的另一端与拉杆进行铰接，所述拉杆滑动设于第二固定座上并与驱动部进行连接。

还包括第二驱动件，所述第二驱动件设于第一框架或通道出口上，所述第二驱动件包括驱动气缸及压块，所述压块与驱动气缸的输出轴连接，所述压块与第一框架上的锁定结构对应的驱动部配合活动抵靠，所述驱动气缸与控制器电连接。

锁定结构设有两组，其中一组相对设置在第一框架的第一端，另一组相对设于第一框架的第二端，第一驱动件相对安装于第一框架的第一端，第二驱动件相对安装于通道出口上。由于在通道出口拾取承料盘时，第一框架对应通道入口处的锁定结构无需进行解锁，因此将第一驱动件设置成手动操作，第二驱动件设置成电动操作，以降低成本和人工强度。

进一步地，所述上料架包括第二框架，所述通道入口、通道出口及容置空间设置在第二框架上，所述容置空间上相对设有用于配合支撑置料架的第一导向机构；

所述置物架的两相对外侧上设有第二滑轨，所述第二滑轨上设有若干第二定位孔，所述第一导向机构包括固定板、若干支撑滚轮及若干锁止气缸，所述固定板安装于第二框架的内侧壁上，所述支撑滚轮沿水平间隔安装于固定板上，所述第二滑轨与支撑滚轮滑动配合，所述锁止气缸安装于固定板上，且所述锁止气缸的输出轴与第二定位孔配合锁止，所述锁止气缸与控制器电连接。

通过在AGV小车运送置料架时，支撑滚轮配合顶升机构对第二滑轨进行支撑传送，使第二滑轨放置于支撑滚轮上，使其装载多个承料盘实现批量运输大量工件，同时配合锁止气缸的输出轴对第二导轨进行锁定，对置料架进行定位，使其不容易相对第二框架发生位移，保证取料转运装置在转运承料盘时，其它承料盘能稳定置于置料架上，且方便对置料架进行装卸。

进一步地，所述固定板的与通道入口对应的一端上间隔设有若干第二导向滚轮，所述第二导向滚轮于固定板上的高度低于支撑滚轮于固定板上的高度。所述固定板上设有位于支撑滚轮上方的限位条。通过设置第二导向滚轮，使得置料架移送至支撑滚轮时，更加平稳、便捷，限位条对第二滑轨的顶部进行限位、导向。

优选地，还包括工作台，所述机械臂安装于工作台上，所述工作台与上料架连接。

所述置料架、上料架及工作台的底部均设有滑轮，所述上料架及工作台的底部还设有多个可调支脚。方便人工或机器对置料架、上料架及工作台进行移动，同时通过可调支脚对滑轮的使用进行限制，以在正常使用时防止发生移动。

与现有技术比较本发明技术方案的有益效果为：

本发明提供的上下料转运系统，便于对批量的工件持续操作，取料板在第一升降机构、平移机构的作用下，移动至通道出口以拾取承料盘，转运承料盘时不会产生阻滞，对置料架和承料盘进行定位，降低机械臂抓取的难度，提升转运效率，配合传感器使用，可大幅提高取料的控制精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的上下料转运系统的结构示意图(一)；

图2是本发明实施例提供的上下料转运系统的结构示意图(二)；

图3是本发明实施例提供的置料架及AGV小车的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的上料架的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的上料架的局部示意图；

图6是图3的A部放大图；

图7是图3的B部放大图；

图8是图3的C部放大图；

图9是图5的D部放大图。

附图标记如下：

1、上料架，1a、通道入口，1b、通道出口，11、第一导向机构，111、固定板，112、支撑滚轮，113、锁止气缸，114、第二导向滚轮，115、限位条，12、第二驱动件，121、驱动气缸，122、压块，13、第二框架，2、取料转运装置，21、第一固定座，22、第一升降机构，221、驱动电机，222、主动齿轮，223、齿条，224、第一滑轨，225、导向齿轮，23、平移机构，231、滑板，24、取料板，241、定位块，25、第二升降机构，26、第二导向机构，261、支撑座，262、第一导向滚轮，263、限位板，27、夹紧机构，3、机械臂，4、控制器，5、AGV小车，51、顶升板，511、插销，6、置料架，6a、插孔，61、第一框架，611、置物座，612、第二滑轨，612a、第二定位孔，62、锁定结构，621、固定块，622、活动块，622a、驱动部，6221、第一板面，6222、第二板面，6223、斜孔，6224、滑孔，6225、锁定销，623、弹性件，624、导杆，63、第一驱动件，631、第二固定座，632、手柄，633、连杆，634、拉杆，7、工作台，8、滑轮，9、可调支脚，10、承料盘，10a、第一定位孔，10b、第一端，10c、第二端。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，从而对本发明要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本发明的某些具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本发明构思的某些具体实施方式仅是本发明的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本发明，各具体特征并不当然、直接地限定本发明的实施范围。本领域技术人员在本发明构思的指导下所作的常规选择和替换，均应视为在本发明要求保护的范围内。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1-2所示，本发明提供了上下料转运系统，包括上料架1、取料转运装置2、用于抓取工件的机械臂3及控制器4，还包括AGV小车5及置料架6。

上料架1上设有容置空间，容置空间具有通道入口1a和通道出口1b，置料架6配合放置于容置空间内，置料架6上设有堆料区，堆料区内沿竖向间隔堆设有多个放置有若干工件的承料盘10，承料盘10用于批量放置若干待加工的工件，通过AGV小车5，将置料架6运输至上料架1上，取料转运装置2在上料架1处置料架6上的承料盘10进行拾取并转运至抓取工位，机械臂3将承料盘10上的工件抓取至加工工位，为提高效率，可在机械臂3上设置多个夹取机构，以实现在夹取机构对待加工的工件下料时，另一个空置的夹取机构对加工后的工件进行夹取，以简化工序流程。其中，图1-2为置料架6未放入上料架1内，且取料转运装置2拾取有一承料盘10的示意图。

取料转运装置2位于机械臂3与通道出口1b之间，AGV小车5将置料架6从通道入口1a放置于容置空间内，取料转运装置2从通道出口1b拾取承料盘1并转运至机械臂3的抓取工位。

如图4、5所示，取料转运装置2包括第一固定座21、第一升降机构22、平移机构23、用于配合拾取承料盘10的取料板24，以及位于平移机构23外侧的第二导向机构26。第一升降机构22安装于通道出口1b的外壁上，第一固定座21安装于第一升降机构22上，平移机构23安装于第一固定座21上，取料板24安装于平移机构23的输出端上，第一升降机构22、平移机构23及机械臂3分别与控制器4电连接。通过第一升降机构22将第一固定座21举升至通道出口1b的对应高度，以快速匹配对应的承料盘10，平移机构23将取料板24移送至通道出口1b处，为拾取承料盘10做准备，其中平移机构23采用无杆气缸。

第一升降机构22包括驱动电机221、主动齿轮222、齿条223及两相对的第一滑轨224，第一滑轨224、齿条223分别沿竖向安装于通道出口1b上，第一固定座21通过支架滑动安装于两第一滑轨224上，驱动电机221安装于第一固定座21的支架上，驱动电机221的输出轴上穿过支架并安装主动齿轮222，主动齿轮222与齿条223相啮合，驱动电机221与控制器4电连接。

如图9所示，本实施例中，驱动电机221、主动齿轮222及齿条223对应设有一组，第一滑轨224安装于齿条223的侧面上。第一升降机构22还包括转动安装于第一固定座21上的导向齿轮225，导向齿轮225的转轴与主动齿轮222的转轴平行设置，导向齿轮225与齿条223相啮合。

第二导向机构26包括与平移机构23同向延伸的支撑座261，支撑座261上转动安装有若干间隔的第一导向滚轮262。

第二导向机构26相对设有两组，其中一组第二导向机构26的支撑座261上设有位于第一导向滚轮262外侧的限位板263，限位板263与承料盘10的一侧配合，另一组第二导向机构26的支撑座261上设有用于夹紧承料盘10另一侧的夹紧机构27，夹紧机构27与控制器4电连接。

本实施例中，夹紧机构27包括夹紧气缸及夹块，夹紧气缸沿水平安装于支撑座261上并位于第二导向滚轮114的外侧，夹块安装于夹紧气缸的输出轴上。

承料盘10上对应设有若干第一定位孔10a，具体设置在承料盘10的第二端上，承料盘10上设有手柄，方便抓握。取料板24上沿竖向设有若干与第一定位孔10a配合的定位块241。取料板24运动至通道出口1b时配合插入两承料盘10之间，以使得定位块241与第一定位孔10a配合卡接。

取料转运装置2还包括第二升降机构25，平移机构23的输出端上安装有滑板231，滑板231上安装有第二升降机构25，取料板24沿水平安装于第二升降机构25的输出端上，第二升降机构25与控制器4电连接，其中第二升降机构25采用双轴气缸。

如图3所示，AGV小车5上设有顶升机构，顶升机构的输出轴上安装有顶升板51，顶升板51上设有插销511，置料架6配合容置于容置空间内，置料架6上设有堆料区，承料盘10沿竖向间隔堆设于堆料区内，置料架6的底部设有位于堆料区下方的插孔6a，插孔6a与插销511相配合。承料盘10的第一端对应通道入口1a，承料盘10的第二端对应通道出口1b，AGV小车5、顶升机构分别与控制器4电连接，受其控制以进行动作。AGV小车5配合运动至置料架6的底部，顶升机构驱动顶升板51向上移动，使得插销511与插孔6a配合卡住，AGV小车5带动置料架6的底部悬空设置于容置空间内，从通道入口1a进入到容置空间内，将置料架6放置于上料架1上，顶升机构驱动顶升板51向下移动以离开置料架6。

为便于置料架6的移动，置料架6的底部设有滑轮8，将置料架6悬空放置于上料架6上，可避免其相对上料架6发生移动。

如图6-8所示，为便于对承料盘10进行限位固定，同时在拾取时进行释放，置料架6包括沿竖向设置的第一框架61，堆料区设置在第一框架61上，堆料区上沿竖向间隔设有多个置物座611，置物座611包括设置于第一框架的两相对内侧壁上的L形板，与第一框架61分体设置，承料盘10置于置物座611的底面上且两侧与置物座611的侧壁配合限位，承料盘10的侧壁也可与第一框架61配合限位，第一框架61上安装有至少与承料盘10的其中一个外端配合活动锁止的锁定结构62。

本实施例中，锁定结构62沿竖向设有两组，其中一组相对设置在第一框架61的第一端，另一组相对设于第一框架61的第二端。

锁定结构62包括固定块621、活动块622，固定块621沿竖向安装于第一框架61上，活动块622沿竖向滑动安装于第一框架61上，并与固定块621之间通过弹性件623连接，活动块622位于固定块621的上方，第一框架61上可拆卸设有定位件，活动块622上设有腰形孔，定位件的底部为凸台，凸台上设有沿横向穿设于腰形孔上的滑轴，滑轴上设有与腰形孔配合限位垫，使得活动块622在凸台及限位垫的导向作用下，在滑轴上被腰形孔所限以上下移动。

活动块622的自由端上设有驱动部622a，活动块622包括垂直连接的第一板面6221和第二板面6222，第一板面6221上设有斜孔6223，斜孔6223对应位于腰形孔的下方，第二板面6222上设有位于承料盘10端面外侧的滑孔6224，L形板的侧壁位于承料盘10与滑孔6224之间，斜孔6223上滑动安装有穿设于滑孔6224及L形板上的锁定销6225；锁定销6225、斜孔6223及滑孔6224对应设有多组，多个锁定销6225之间通过导杆624进行连接，通过对驱动部622a进行作用，可实现多个锁定销6225的同步运动以对多个承料盘10的外端进行限位，弹性件623在作用力消失后，实现活动块622的复位，对承料盘10的外端进行解锁，弹性件623为弹簧。

活动块622包括两个第一板面6221和两个第二板面6222，以围设成具有空腔的框板结构，导杆624位于活动块622的外端，锁定销6225上沿横向贯通设有安装孔，安装孔上可拆卸安装有滑动设于两相对的斜孔6223上的限位件，实现对锁定销6225的安装。

对驱动部622a施加作用力，可采用手动控制或电动控制，具体如下：

如图6所示，还包括安装于第一框架61的第一端第一驱动件63，第一驱动件63包括第二固定座631、手柄632、连杆633及拉杆634，第二固定座631安装于第一框架61对应通道入口1a的一端上，并位于驱动部622a的上方，第二固定座631与手柄632的连接端侧面进行铰接，连杆633的一端与手柄632的连接端底部进行铰接，连杆634的中部折弯设置，连杆633的另一端与拉杆634进行铰接，拉杆634滑动设于第二固定座631上并与驱动部622a进行连接。手柄632向下旋转时，锁定销6225伸出，手柄632向上旋转时，锁定销6225缩回。

如图4-5所示，还包括安装于通道出口1b上的第二驱动件12，第二驱动件12设于通道出口1b上，第二驱动件12包括驱动气缸121及压块122，驱动气缸121安装于通道出口1b上，压块122与驱动气缸121的输出轴连接，压块122与第一框架61的第二端的锁定结构62对应的驱动部622a配合活动抵靠，驱动气缸121与控制器4电连接。

也可在第一框架61的第二端上也设置第一驱动件63，但是由于在向第一框架61上装载承料盘10时，无需对第一框架61的第二端进行解锁，因此第一框架61的第二端上的驱动部622a上无需设置驱动件。也可在第一框架61的第一端上也设置第二驱动件12，但是只有在装载承料盘10前及装载承料盘10完毕后，才需要控制第一框架61的第一端的驱动部622a移动，因此采用手动操作即可。

当第一框架61放入上料架1中后，在取料板24对承料盘10进行拾取时，需要对第一框架61的第二端上的驱动部622a进行调节，以对承料盘10进行解锁，由于需要重复操作多次，因此采用电动操作更加便捷。

如图5所示，上料架1包括第二框架13，通道入口1a、通道出口1b及容置空间设置在第二框架13上，容置空间上相对设有用于配合支撑置料架6的第一导向机构11，置物架6的第一框架61的两相对外侧上设有第二滑轨612，第二滑轨612上设有若干第二定位孔612a，具体为第二滑轨612的底部间隔设有多个第二定位块，第二定位孔612a设置在第二定位块上。第一导向机构11包括固定板111、若干支撑滚轮112及若干锁止气缸113，固定板111安装于第二框架13的内侧壁上，支撑滚轮112沿水平间隔安装于固定板111上，第二滑轨612与支撑滚轮112滑动配合，锁止气缸113安装于固定板111上，且锁止气缸113的输出轴与第二定位孔612a配合锁止，锁止气缸113与控制器4电连接。

为对第二框架13内的置料架6进行防护，或者防止通过第一驱动件63误手动解锁第一框架61第一端的锁定结构62，第二框架13的顶部、两侧及通道入口1a处均设有封板，通道入口1a处的封板与第二框架13之间通过锁体锁住，在需要时进行打开。

固定板111的与通道入口1a对应的一端上间隔设有若干第二导向滚轮114，第二导向滚轮114于固定板111上的高度低于支撑滚轮112于固定板111上的高度；固定板111上设有位于支撑滚轮112上方的限位条115，限位条115的进入端上设有朝下的导向斜面。通过AGV小车5的顶升机构与第二导向滚轮114的配合，实现将第一框架61从第二导向滚轮114移动至支撑滚轮112上。支撑滚轮112、第二导向滚轮114也可替换为轴承。

机械臂3还包括工作台7及控制台，机械臂3安装于工作台7上，工作台7与上料架1连接，控制器4安装于控制台上，控制台的底部设有滑轮。工作台7上设有顶部开口的容置腔，取料转运装置2位于容置腔内。上料架1及工作台7的底部均设有滑轮8，上料架1及工作台7的底部还设有多个可调支脚9。

本发明提供的上下料转运系统，其操作步骤如下：

1、将承料盘10锁定在置料架6上

初始状态下，手柄632沿水平放置，第一框架61第二端的锁定结构62的锁定销6225伸出，以穿过置物座611。旋转手柄632，拉杆634带动活动块622向下运动，随着滑孔6224及斜孔6223的向下移动，导杆624上的锁定销6225同步沿着滑孔6224向上移动，并沿着斜孔6223向后缩回，以实现对第一框架61第一端的锁定结构62解锁。将承料盘10上放置工件，并将放置有工件后的承料盘10依次堆叠于置料架62上，第一框架61第二端的锁定销6225对承料盘10的第二端进行限位，反向旋转手柄632，拉杆634带动活动块622向上运动，随着滑孔6224及斜孔6223向上移动，导杆6226上的锁定销6225同步沿着滑孔6224向下移动，并沿着斜孔6223向前伸出，以实现对承料盘10的第一端的限位，对每个承料盘10进行锁定。

2、AGV小车5装载置料架6并放置于上料架1上

控制AGV小车5移动至第一框架61底部，顶升机构控制顶升板51向上移动，使得插销511插入底板上的插孔6a中。AGV小车5带动第一框架61移动第二框架13的通道入口1a，并使第二滑轨612的底部沿第一导向滚轮114滑动至支撑滚轮112上，到位后锁止气缸113动作，其输出轴伸出插入第二滑轨612的第二定位孔612a中，同时，驱动气缸121的输出轴与第一框架61第二端的驱动部622a进行抵靠，实现对第一框架61的锁定。

3、取料转运装置2对承料盘10进行拾取

在第一升降机构22及平移机构23的作用下，取料板24移动至对应承料盘10的第二端处，第二升降机构25带动取料板24向下移动至承料盘10的第一定位孔10a下方，同时驱动气缸121动作，驱动气缸121的输出轴带动压块122向下移动，使承料盘10第二端的锁定销6225缩回，实现对承料盘10第二端的解锁；第二升降机构25带动取料板24向上移动至双轴气缸的输出轴插入第一定位孔10a内，实现对承料盘10第二端的锁定。在平移机构23的作用下，取料板24带动承料盘10在限位板263的作用下沿着第一导向滚轮262平移，驱动气缸121动作，使得承料盘10第二端的锁定销6215复位，恢复对其余承料盘10的锁定。

4、机械臂3抓取工件

夹紧气缸动作，驱动夹块与限位板263配合夹紧承料盘10，实现对承料盘10侧面的定位；机械臂3控制夹爪动作，以夹持承料盘10上的工件，并将工件移动至加工位进行加工，并将前一个加工好的工件进行抓取，然后放置于承料盘10上。

5、将载有加工后工件的承料盘10上料至置料架6

当承料盘10上放满加工好的工件时，在第一升降机构22及平移机构23的作用下，取料板24移动至通道出口1b对应的置物座611处，驱动气缸121动作，使得通道出口1b的锁定销6215缩回。在平移机构23的作用下，将承料盘10推入置物座611上，双轴气缸的输出轴下降以释放承料盘10，在第一升降机构22的作用下，对载有待加工工件的承料盘10进行拾取，驱动气缸121动作，使得通道出口1b的锁定销6215伸出，对承料盘10进行锁定。

6、将装载有加工后工件的承料盘10的置料架6进行转运

当置料架6上所有的工件全部加工完后，AGV小车5移动至第二框架13内第一框架61的下方，使得插销511插入底板上的插孔6a中，锁止气缸113动作，其输出轴缩回，实现对第一框架61的解锁，AGV小车5带动第一框架61向着第二框架13的通道入口1a移动，以从支撑滚轮112滑动至第二导向滚轮114上，最终与第二框架13分离。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种上下料转运系统，其特征在于：包括上料架(1)、取料转运装置(2)、用于抓取工件的机械臂(3)、控制器(4)、置料架(6)；

所述上料架(1)上设有容置空间，所述容置空间具有通道入口(1a)和通道出口(1b)，所述置料架(6)配合放置于容置空间内，所述置料架(6)上设有堆料区，所述堆料区内沿竖向间隔堆设有多个放置有若干工件的承料盘(10)，所述取料转运装置(2)位于机械臂(3)与通道出口(1b)之间，所述取料转运装置(2)从通道出口(1b)拾取承料盘(10)并转运至机械臂(3)的抓取工位；

所述取料转运装置(2)包括第一固定座(21)、第一升降机构(22)、平移机构(23)、用于配合拾取承料盘(10)的取料板(24)，及位于平移机构(23)外侧的第二导向机构(26)，所述第一升降机构(22)安装于通道出口(1b)上，所述第一固定座(21)安装于第一升降机构(22)上，所述平移机构(23)安装于第一固定座(21)上，所述取料板(24)安装于平移机构(23)的输出端上，所述第二导向机构(26)包括支撑座(261)，所述支撑座(261)上转动安装有若干第一导向滚轮(262)；

所述第二导向机构(26)相对设有两组，其中一组所述第二导向机构(26)的支撑座(261)上设有位于第一导向滚轮(262)外侧的限位板(263)，所述限位板(263)与承料盘(10)的一侧配合，另一组所述第二导向机构(26)的支撑座(261)上设有用于夹紧承料盘(10)另一侧的夹紧机构(27)，所述第一升降机构(22)、平移机构(23)、机械臂(3)及夹紧机构(27)分别与控制器(4)电连接。

2.如权利要求1所述的基于机械臂的取料系统，其特征在于：还包括AGV小车(5)，所述AGV小车(5)上设有顶升机构，所述顶升机构的输出轴上安装有顶升板(51)，所述顶升板(51)上设有插销(511)，所述置料架(6)的底部设有位于堆料区下方的插孔(6a)，所述插销(511)与插孔(6a)配合，所述承料盘(10)的第一端对应通道入口(1a)，所述承料盘(10)的第二端对应通道出口(1b)，所述AGV小车(5)、顶升机构分别与控制器(4)电连接，受其控制以进行动作。

3.如权利要求1所述的上下料转运系统，其特征在于：所述取料转运装置(2)还包括第二升降机构(25)，所述平移机构(23)的输出端上安装有滑板(231)，所述滑板(231)上安装有第二升降机构(25)，所述取料板(24)安装于第二升降机构(25)的输出端上，所述第二升降机构(25)与控制器(4)电连接；

所述承料盘(10)上对应设有若干第一定位孔(10a)，所述取料板(24)上设有若干与第一定位孔(10a)配合的定位块(241)。

4.如权利要求1所述的上下料转运系统，其特征在于：所述第一升降机构(22)包括驱动电机(221)、主动齿轮(222)、齿条(223)及两相对的第一滑轨(224)，所述第一滑轨(224)、齿条(223)分别沿竖向安装于通道出口(1b)上，所述第一固定座(21)滑动安装于第一滑轨(224)上，所述驱动电机(221)安装于第一固定座(21)上，所述驱动电机(221)的输出轴上安装主动齿轮(222)，所述主动齿轮(222)与齿条(223)相啮合，所述驱动电机(221)与控制器(4)电连接。

5.如权利要求1或2所述的上下料转运系统，其特征在于：所述置料架(6)包括第一框架(61)，所述堆料区设置在第一框架(61)上，所述堆料区上沿竖向间隔设有多个置物座(611)，所述承料盘(10)置于置物座(611)上且两侧与置物座(611)或第一框架(61)配合限位，所述第一框架(61)上安装有至少与承料盘(10)的其中一个外端配合活动锁止的锁定结构(62)。

6.如权利要求5所述的上下料转运系统，其特征在于：所述锁定结构(62)包括固定块(621)、活动块(622)，所述固定块(621)安装于第一框架(61)上，所述活动块(622)滑动安装于第一框架(61)上，并与固定块(621)之间通过弹性件(623)连接，所述活动块(622)的自由端上设有驱动部(622a)，所述活动块(622)包括垂直连接的第一板面(6221)和第二板面(6222)，所述第一板面(6221)上设有斜孔(6223)，所述第二板面(6222)上设有位于承料盘(10)端面外侧的滑孔(6224)，所述斜孔(6223)上滑动安装有穿设于滑孔(6224)上的锁定销(6225)；所述锁定销(6225)、斜孔(6223)及滑孔(6224)对应设有多组，多个所述锁定销(6225)之间通过导杆(624)进行连接。

7.如权利要求6所述的上下料转运系统，其特征在于：还包括第一驱动件(63)；

所述第一驱动件(63)包括第二固定座(631)、手柄(632)、连杆(633)及拉杆(634)，所述第二固定座(631)安装于第一框架(61)上，所述第二固定座(631)与手柄(632)的连接端侧面进行铰接，所述连杆(633)的一端与手柄(632)的连接端底部进行铰接，所述连杆(633)的另一端与拉杆(634)进行铰接，所述拉杆(634)滑动设于第二固定座(631)上并与驱动部(622a)进行连接。

8.如权利要求6或7所述的上下料转运系统，其特征在于：还包括第二驱动件(12)；所述第二驱动件(12)设于第一框架(61)或通道出口(1b)上，所述第二驱动件(12)包括驱动气缸(121)及压块(122)，所述压块(122)与驱动气缸(121)的输出轴连接，所述压块(122)与第一框架(61)上锁定结构(62)对应的驱动部(622a)配合活动抵靠，所述驱动气缸(121)与控制器(4)电连接。

9.如权利要求1或2所述的上下料转运系统，其特征在于：所述上料架(1)包括第二框架(13)，所述通道入口(1a)、通道出口(1b)及容置空间设置在第二框架(13)上，所述容置空间上相对设有用于配合支撑置料架(6)的第一导向机构(11)；

所述置物架(6)的两相对外侧上设有第二滑轨(612)，所述第二滑轨(612)上设有若干第二定位孔(612a)，所述第一导向机构(11)包括固定板(111)、若干支撑滚轮(112)及若干锁止气缸(113)，所述固定板(111)安装于第二框架(13)的内侧壁上，所述支撑滚轮(112)沿水平间隔安装于固定板(111)上，所述第二滑轨(612)与支撑滚轮(112)滑动配合，所述锁止气缸(113)安装于固定板(111)上，且所述锁止气缸(113)的输出轴与第二定位孔(612a)配合锁止，所述锁止气缸(113)与控制器(4)电连接。

10.如权利要求9所述的上下料转运系统，其特征在于：所述固定板(111)的与通道入口(1a)对应的一端上间隔设有若干第二导向滚轮(114)，所述第二导向滚轮(114)于固定板(111)上的高度低于支撑滚轮(112)于固定板(111)上的高度；所述固定板(111)上设有位于支撑滚轮(112)上方的限位条(115)。

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